單片機(jī)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1、 .單 片 機(jī) 實(shí) 訓(xùn) 項(xiàng) 目 .頁腳. 前 言本文檔包含了一批實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，各種實(shí)訓(xùn)的安排由淺入深，學(xué)生可根據(jù)不同能力層次選擇相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。采用開放式實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。所謂開放式實(shí)訓(xùn)教學(xué),是指由學(xué)生自己根據(jù)實(shí)訓(xùn)題目的要求,獨(dú)立擬定設(shè)計方案,設(shè)計電路,完成開發(fā)過程,輔導(dǎo)老師只負(fù)責(zé)對方案進(jìn)行審查,在實(shí)訓(xùn)過程中給予必要的啟發(fā)與引導(dǎo),實(shí)訓(xùn)完成以后對結(jié)果和報告進(jìn)行評價。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及要求應(yīng)具有開放性、探索性和創(chuàng)新性,讓學(xué)生在“開放的空間”里自由開動腦筋,形成自由學(xué)習(xí)的氛圍。學(xué)生能在這種開放、寬松的實(shí)訓(xùn)環(huán)境下，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和聰明才智，將實(shí)訓(xùn)做得更好、收獲更大。按照開放式實(shí)訓(xùn)教程建設(shè)的指導(dǎo)思想:加強(qiáng)基礎(chǔ)

2、、突出創(chuàng)新、開拓思維、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)。構(gòu)建以“基本技能培養(yǎng)綜合設(shè)計能力培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)”三個培養(yǎng)層次的開放式實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。在有效地保證大面積學(xué)生教學(xué)質(zhì)量的同時, 使優(yōu)秀學(xué)生能脫穎而出，使學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐動手能力得到一定程度的鍛煉。目 錄第一篇 單片機(jī)中級實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目41.1 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計41.2 數(shù)字電壓表設(shè)計51.3 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計5第二篇 單片機(jī)高級實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目62.1 簡易電阻、電容和電感測試儀62.2電表IC卡管理裝置的設(shè)計62.3無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設(shè)計7第一篇 單片機(jī)中級實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1.1 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)：設(shè)計并制作出有一定輸出電壓范圍和功能的數(shù)控電源。其

3、原理示意圖如下：圖1-2 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)組成框圖圖1 數(shù)控電源框圖二、設(shè)計要求：1基本要求 （1）輸出電壓：范圍09.9V，步進(jìn)0.1V，紋波不大于10mV；、（2）輸出電流：500mA； （3）輸出電壓值由數(shù)碼管顯示； （4）由“”、“”兩鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增減； （5）為實(shí)現(xiàn)上述幾部件工作，自制一穩(wěn)壓直流電源，輸出±15V，5V。2發(fā)揮部分 （1）輸出電壓可預(yù)置在09.9V之間的任意一個值； （2）用自動掃描代替人工按鍵，實(shí)現(xiàn)輸出電壓變化（步進(jìn)0.1V不變）； （3）擴(kuò)展輸出電壓種類（比如三角波等）；1.2 數(shù)字電壓表設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)設(shè)計并制作一3位半數(shù)字電壓表。二、技

4、術(shù)指標(biāo)直流電壓測量范圍（0200）V，共分4檔：200mV、2V、20V和200V；測量速度（25）次/s任選；分辨率0.1mV；測量誤差<±0.1%。三、設(shè)計要求1基本要求：（1）具有正、負(fù)電壓極性顯示。（2）小數(shù)點(diǎn)顯示。（3）超量程顯示。（4）量程自動轉(zhuǎn)換等。2擴(kuò)展功能：（1）拓展顯示位數(shù)，如4位半等。（2）增加測電流、電阻等功能，將電壓表拓展為數(shù)字萬用表。1.3 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)與要求 設(shè)計并制作一個水溫控制系統(tǒng)。二、技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求1、一升水由1kW的電爐加熱，要求水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度降低時實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整，以保持設(shè)定的溫度基本不變。

5、2、溫度設(shè)定范圍：4090，最小區(qū)分度為1；控制精度：溫度控制的靜態(tài)誤差1；用十進(jìn)制數(shù)碼顯示實(shí)際水溫。三、擴(kuò)展功能 具有通信能力，可接收其他數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)來的命令，或?qū)⒔Y(jié)果傳送到其他數(shù)據(jù)設(shè)備；第二篇 單片機(jī)高級實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2.1 簡易電阻、電容和電感測試儀一、任務(wù)設(shè)計并制作一臺數(shù)字顯示的電阻、電容和電感參數(shù)測試儀，示意框圖如下：圖1 電阻電容和電感參數(shù)測試儀原理圖二、要求1基本要求（1）測量范圍：電阻1001M；電容100pF10000pF；電感100H10mH。（2）測量精度：±5% 。（3）制作4位數(shù)碼管顯示器（液晶顯示亦可），顯示測量數(shù)值，并用發(fā)光二極管分別指示所測元件的類型和單位。2

6、發(fā)揮部分（1）擴(kuò)大測量范圍。（2）提高測量精度。（3）測量量程自動轉(zhuǎn)換。2.2電表IC卡管理裝置的設(shè)計IC卡管理裝置配置于用戶電表中,用以接收用戶交納的電費(fèi),顯示用戶當(dāng)前用電情況,對用戶用電情況進(jìn)行必要的管理。1基本設(shè)計要求用密碼方式設(shè)置電費(fèi)單價和最大用電量(由電力公司統(tǒng)一進(jìn)行)。隨時顯示當(dāng)月用電量、累計用電量、電費(fèi)余款,最多可顯示9999.9度電、999元余款。當(dāng)余額不足3天電費(fèi)時(當(dāng)月平均值),每天早、晚各報警(聲光)一次。當(dāng)余款不足1天時,每小時報警一次,當(dāng)電費(fèi)出現(xiàn)赤字時,報警燈始終亮。電表最多允許欠費(fèi)1天,超過1天,加倍收費(fèi),超過10天加3倍收費(fèi),最多允許欠費(fèi)20天,20天以后停止供電

7、。2發(fā)揮部分：通過電源線可以實(shí)行中央集中抄表。2.3無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置一、任務(wù)設(shè)計并制作一個無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置，實(shí)現(xiàn)對周邊溫度和光照信息的探測。該裝置由1個監(jiān)測終端和不多于255個探測節(jié)點(diǎn)組成（實(shí)際制作2個）。監(jiān)測終端和探測節(jié)點(diǎn)均含一套無線收發(fā)電路，要求具有無線傳輸數(shù)據(jù)功能，收發(fā)共用一個天線。二、要求1基本要求（1）制作2個探測節(jié)點(diǎn)。探測節(jié)點(diǎn)有編號預(yù)置功能，編碼預(yù)置范圍為00000001B11111111B。探測節(jié)點(diǎn)能夠探測其環(huán)境溫度和光照信息。溫度測量范圍為0100，絕對誤差小于2；光照信息僅要求測量光的有無。探測節(jié)點(diǎn)采用兩節(jié)1.5V干電池串聯(lián)，單電源供電。探測節(jié)點(diǎn)A探測節(jié)點(diǎn)B監(jiān)測終端D

8、圖1 探測節(jié)點(diǎn)分布示意圖（2）制作1個監(jiān)測終端，用外接單電源供電。探測節(jié)點(diǎn)分布示意圖如圖1所示。監(jiān)測終端可以分別與各探測節(jié)點(diǎn)直接通信，并能顯示當(dāng)前能夠通信的探測節(jié)點(diǎn)編號及其探測到的環(huán)境溫度和光照信息。（3）無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置的探測時延不大于5s，監(jiān)測終端天線與探測節(jié)點(diǎn)天線的距離D不小于10cm。在010cm距離內(nèi)，各探測節(jié)點(diǎn)與監(jiān)測終端應(yīng)能正常通信。 2發(fā)揮部分（1）每個探測節(jié)點(diǎn)增加信息的轉(zhuǎn)發(fā)功能，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖如圖2所示。即探測節(jié)點(diǎn)B的探測信息，能自動通過探測節(jié)點(diǎn)A轉(zhuǎn)發(fā)，以增加監(jiān)測終端與節(jié)點(diǎn)B之間的探測距離D+D1。該轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)自動識別完成，無需手動設(shè)置，且探測節(jié)點(diǎn)A、B可以互換位置。探

9、測節(jié)點(diǎn)A探測節(jié)點(diǎn)B監(jiān)測終端DD1圖2 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖（2）在監(jiān)測終端電源供給功率1W，無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置探測時延不大于5s的條件下，使探測距離D+D1達(dá)到50cm。（3）盡量降低各探測節(jié)點(diǎn)的功耗，以延長干電池的供電時間。各探測節(jié)點(diǎn)應(yīng)預(yù)留干電池供電電流的測試端子。（4）其他。三、說明1監(jiān)測終端和探測節(jié)點(diǎn)所用天線為圓形空芯線圈，用直徑不大于1mm的漆包線或有絕緣外皮的導(dǎo)線密繞5圈制成。線圈直徑為（3.4±0.3）cm（可用一號電池作骨架）。天線線圈間的介質(zhì)為空氣。無線傳輸載波頻率低于30MHz，調(diào)制方式自定。監(jiān)測終端和探測節(jié)點(diǎn)不得使用除規(guī)定天線外的其他耦合方式。無線收發(fā)電路需自制，不得采用無線收、發(fā)成品模塊。光照有無的變化，采用遮擋光電傳感器的方法實(shí)現(xiàn)。2發(fā)揮部分須在基本要求的探測時延和探測距離達(dá)到要求的前提下實(shí)現(xiàn)。3測試各探測節(jié)點(diǎn)的功耗采用圖2所示的節(jié)點(diǎn)分布圖，保持距離D+D1=50cm，通過測量探測節(jié)點(diǎn)A干電池供電電流來估計功耗。電流